水文地质学 水文循环
水文地质学水文地质学课后思考题及其参考的答案33页PPT
(4)请对以下陈述作出辨析： >>含水介质的固体颗粒越粗大，孔隙度就越大？ 不正确，粘土由于发育结构孔隙和次生孔隙使得粘性土
的孔隙率往往比砾石的空隙度要大！
>>分布有裂隙的岩石中，一般不发育孔隙？ 不正确，发育有孔隙。
(5)不同含水介质中空隙的连通、分布特征？ 参见P17中。
(6)结合水区别于普通液态水的最大特征是具有 抗剪强度 。
性质有关。渗透率仅与岩石的物理性质有关，不受流体的物理性 质的影响。
水头与水位。 水头表示含水层中某一点的能量的大小，具有长度单位。 水位表示某一点地下水水面所处的高程。
(2)请对以下陈述作出辨析
>>潜水面如果不是流线，则流线可能向下穿越潜水面，也可 能向上穿越潜水面；
正确。
>>地下水总是从高处往低处流； 错误，地下水总是从能量高的地方流向能量低的地方。
(3)地球上水的循环按其循环途径长短、循环速度的快慢以及 涉及层圈的范围，可分为 水文循环 和 地质循环 。水循环的 大气过程属于 水文循环 。
详见P7。
(4)名词解释：水文循环、地质循环。 详见P7、P9。
(5)水文循环是在 太阳辐射 和 重力 作用下，以 蒸发 、 降水 、和 重力 等方式周而复始。水文循环分为 大循环 和 小循环 。
不饱水情况下，停留在细粒土中，下粗上细组成的土层 容易形成悬挂毛细水？
(10)在土层中挖个洞，在洞内放个接渗皿，能否接到水？—北方地 窖，陕北的窑洞。
滴水
下雨
砂土
黄土
砾石
器皿
题(7)图
题(10)图
一般接不到水！
(11)请分析一下孔隙度与饱和体积含水量之间的关系？ 参见P21中。
水文地质学基础.doc
水文地质学基础一、名词解释1、水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。
它研究地下水与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质在时空上的变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利避害，为人类服务。
2、地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
1、水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
水文循环的速度较快，途径较短，转换交替比较迅速。
2、地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
3、径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
1、孔隙度：松散岩土中，某一体积岩土中孔隙体积所占的比例。
2、裂隙：各种应力作用下，岩石破裂变形产生的空隙。
3、溶穴：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。
4、结合水：受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水。
5、重力水：重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。
6、毛细水：受毛细力作用保持在岩石空隙中的水。
7、容水度：岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积的比值。
8、给水度：地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积。
9、持水度：地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量。
1、包气带：地表以下一定深度的地下水面以上的部分称为包气带，其中存在气态水、结合水和毛细水。
2、饱水带：地表以下一定深度的地下水面以下的部分称为饱水带，其中的岩石空隙中充满了重力水。
3、含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层。
4、隔水层：不能透过与给出水，或者透过与给出的水量微不足道的岩层。
5、潜水：埋藏于饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。
6、承压水：充满于两个隔水层之间的含水层中的水。
7、承压高度：揭穿隔水顶板的钻孔中静止水位到含水层顶面之间的距离。
8、测压水位：揭穿隔水顶板的井中静止水位的高程。
水文地质学基础复习
第一章地球上的水及其循环1、水文循环的定义：大气水、地表水、地壳岩石空隙中地下水循环2 、水文循环的分类: 1、按循环路径不同：大循环（海－陆）与小循环（海-海、陆-陆)2、按时空尺度不同：全球水文循环，流域水文循环、水-土-生系统水文循环3 、水文循环的运动规律海洋的蒸发量大于降水量陆地的降水量大于蒸发量大陆输入水汽量与输出水汽量基本平衡4、影响水文循环的气象因素主要包括：气温、气压、湿度、蒸发、降水绝对湿度(m或e) 某一时刻空气中的水汽含量 g/m3相对湿度(r)：空气中水汽含量的饱和程度；r=(e/E)×100% 或 r=(m/M)×100%降水量(x)：单位时间内降落到地面的水量（mm)；降水强度：每分钟内的降水量，暴雨＞0.5mm/分；径流：指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
第二章岩石中的空隙和水空隙:岩、土中各种类型孔隙的总称。
孔隙:颗粒及颗粒集合体之间的空隙称为孔隙。
裂隙：是纵向延伸长、横向延伸短的“饼状空隙”，单个裂隙是独立的。
溶穴：溶蚀的裂隙，有溶孔、溶隙、溶洞等三种空隙的特征含水介质－－由各类空隙所构成的岩石称为含水介质，也称为介质场。
含水介质的空间分布与连通特征（孔隙含水介质、裂隙含水介质、溶质含水介质）不同，三种主要类型的含水介质比较：1 、连通性—孔隙介质最好，其它较差2、空间分布—孔隙介质分布均匀，裂隙不均匀，溶穴极不均匀孔隙大小均匀，裂隙大小悬殊，溶穴极悬殊3 、孔隙比率—孔隙介质最大，裂隙最小4 、空隙渗透性—孔隙介质－各向同性；裂隙与溶穴－各向异性造成空隙介质上述差异的主要原因是沉积物形成和空隙形成的环境与水有关的岩土性质：容水度：岩石完全饱水时所容纳的水的体积与岩石体积的比值。
给水度：当地下水下降一个单位高度时，单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释放出水的体积，称为给水度。
持水度：重力释水后单位体积岩石中所能保持的最大水体积岩石中水的存在形式如下：第三章 地下水的赋存广义地下水：地表以下岩石空隙中的水（包气带、饱水带中的水）。
水文地质学基础--2.地球上的水循环
% 0 69.0 30.92 0.05 0.04 0.003 100
2.5%
97.5%
淡水 咸水
29.9% 0.9%
0.3%
冰和永久积雪
地表淡水
68.9%
地下淡水
土壤水、沼泽 水和永冻土
• 不同层圈其水分含量、分布及物理化学状态不同，可以区 分为浅部层圈水和深部层圈水。
• 浅部层圈水 分布于大气圈到地壳的上半部的水； 分布类型：大气水、地表水、地下水以及生物体中的水； 物理状态：气态水、液态水和固态水，以液态水为主。 化学状态：以自由水分子形式存在； 深部层圈水 分布于地壳的下部到下地幔之间的水； 物理状态：高温高压，压密的气水溶液； 化学状态：多以离子态或矿物结合水的形式存在。
2.2 地球中水的循环
从大气圈到地幔的各层圈的水分是一个完整的统一体，它们之 间相互联系、相互转化。 根据循环的途径、速度和深度等，分为地质循环和水文循环。
地质循环(Geological Cycle)
➢发生于大气圈到地幔之间的水分交换。 ➢一般属于间接循环，它与岩浆活动、岩 石重结晶、沉积成岩等地质活动有关，它 主要表现为伴随地球物质的运动、转移、 变化过程而产生的水分循环。 ➢具有循环途径长，速度缓慢（循环周期 长）的特点。 ➢研究水的地质循环，有助于分析地壳浅 表和深部各种地质作用，对于寻找矿产资 源、预测环境变化和深部地质灾害具有重 要意义。
水文循环(Hydrological Cycle)
定义：是大气水、地表水及地壳浅部岩石空隙中的地下水 之间的水分交换。 特点： 是一种直接循环，即浅部层圈中水分子的直接转换； 具有循环速度快，循环途径短，交替迅速的特点。 分类： 大循环：海洋—陆地之间，受控于全球气候条件的变化； 小循环：陆地—陆地，或海洋—海洋，受局部气候影响， 可调控。 水文循环的动力——太阳辐射和重力共同作用。 水文循环的意义 水质净化、水量更新再生；
水文基础知识点总结
水文地质学复习资料§1 绪论1、水文地质学是一门研究地下水的科学2、水文地质学的研究内容：研究地下水与周围环境（岩石圈、水圈、生物圈、大气圈）及人类活动的相互作用下，其水质、水量的时空变化规律；并研究如何运用这些规律兴利除害，造福于人类。
§2 地球中水的分布与循环1、水文循环是指发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中地下水之间的水循环。
大循环是指海洋或大陆之间的水分交换。
小循环是指海洋或大陆内部的水分交换。
2、地质循环是地球浅部层圈和深部层圈之间水的相互转化过程。
3、湿度：表示空气中水汽含量或空气干湿程度的物理量，是大气中的水汽含量。
有绝对温度、相对湿度、饱和差和露点等多种表示方法。
4、绝对湿度：表示某一地区某一时刻中的水汽含量，即单位体积空气中所含水汽的质量。
用重量表示时，符号记为m，单位为g/m3；用压力表示时，符号记为e，为空气中所含水汽分压，相当于水银柱高度的mm数或mba（1mba=102Pa），表示空气中水分的不饱和程度。
5、相对湿度：大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比值，亦即绝对湿度与饱和水汽含量之比，数值上也等于实际水汽压与同温度下饱和水汽压之比值，即r（%）=e/E×100%=m/M×100%式中，f为相对湿度，以百分数表示，表示实际水汽压，单位为毫米隶柱；E为饱和水汽压、（同一温度下，水汽压的最大值）。
6、蒸发：是指常温下水由液态变为气态进入大气的过程，亦即温度低于沸点时，水分子从液态或固态水的自由面逸出而变成气态的过程或现象。
7、径流是指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的现象。
为水流的重要环节和水均衡的基本因素。
分为地表径流和地下径流。
8、水系是指汇流于某一干流的全部河流所构成的地表径流系统。
9、流域是指一个水系的全部集水面积，亦即地表水、地下水的分水岭所包围的集水区域。
10、分水线（分水岭）是指相邻两个流域之间地形最高点的连线。
水文循环
第一章水文循环第一节地球上的水（简单概念）地球是一个富水的行星。
地球上的水从大气到地球表面至地核各个层圈都赋存有水。
即：地球浅部层圈水，如大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中；地球深部的地幔和地核中。
（1）地球浅部层圈水分布有大气水、地表水、地下水以及生物体中的水，这些水均以自由态H2O 分子形式存在，以液态为主，也呈气态与固态存在。
我们从表1-1中，可以建立地球浅部层圈水的分布状况与数量概念。
（2）地球浅部层圈水的淡水从表1-1中可知，浅部层圈中水的总体积约为13.86×108。
若将这些水均匀平铺在地球体表面，水深约为2718m。
但是，其中海水等咸水约占97.47%，淡水只占2.53%。
各淡水体的比例：约68.8%为冰川与积雪，0.3%为河湖，30%为地下水，其他淡水占0.9%。
（3）地球深层圈水（一般性了解）地球深层圈水分布于地壳下部直到下地幔这一范围内。
在地壳下部深约15~35km处，地温达400℃以上，压力也很大，这里的水不可能以普通液态水或气态水形式存在，而成为被压密的气水溶液。
表1-1 地球浅部层圈水的分布关于地幔的含水量，有关学者通过不同方式得到的结论基本一致。
认为未经去气作用的地幔物质约含5％—7％的水。
假定地幔总重量为4×1027g，其中熔融物质占25％，则地幔软流层中所含的水分总量约相当于现代海洋水总量的35~50倍。
据推测，在极高的温压下，这里的水电离为及，甚至近一步电离为及。
当软流层的岩浆沿通道上升，温压降低时，氢、氧离子将结合为自由态的水（）而析出〔区永和等，1988〕。
第二节水循环水循环概念：上述讨论的地球上各部位（层圈的）的水是相互联系、相互转化的，这一过程称为水循环。
地球上各层圈的水也是称水系统。
自然界的水循环分为图1-1 自然界的水循环〔据阿勃拉莫夫〕Ⅰ—海洋水；Ⅱ—沉积盖层；Ⅲ—地壳的晶质岩；Ⅳ—岩浆源；Ⅴ—地幔岩；Ⅵ—大陆冰盖；1—来自地幔源的初生水；2—返回地幔的水；3—岩石重结晶脱出水（再生水）；4—沉积成岩时排出的水；5—和沉积物一起形成的埋藏水；6—与热重力和化学对流有关的地内循环；7—蒸发和降水（小循环）；8—蒸发和降水（大循环）；9—地下径流；10—地表径流地质循环的概念：地球深部层圈水与表层圈水之间的转化过程称为地质循环。
水文地质学中的地下水循环过程
水文地质学中的地下水循环过程地下水循环是指水文地质学中地下水在地下环境中的循环过程。
地下水循环是地表水和大气水循环过程的延伸和补充，对维持地下水资源的供应与调控起着重要作用。
下面将对地下水循环的主要过程进行详细介绍。
地下水的形成：地下水的形成主要是通过大气降水和地表径流的入渗作用，将水分输送到地下，形成地下水。
地表径流主要是指雨水在地表流动，未被植物吸收和蒸发的水。
径流水通过渗透过程形成地下水。
地下水的补给：地下水的补给主要有两种方式：自然补给和人工补给。
自然补给主要通过大气降水和地表水的入渗作用补给地下水。
大气降水是地下水的重要补给源，是地下水循环的驱动力之一、而地表水的入渗作用是指地表水渗透到地下形成地下水而补给地下水。
人工补给是指人类活动产生的废水经过净化后引入地下层，增加地下水的含水量。
地下水的储存：地下水主要储存在地球表面以下一定深度的岩层中，这些岩层被称为含水层。
地下水的储存主要依赖于地下岩层的孔隙和裂隙中的水贮存。
地下岩层通常具有不同的透水性，透水性好的岩层被称为含水层。
地下岩层一般分为三种状态：饱和带、过渡带和不透水带。
饱和带是指岩石孔隙或裂隙中被水填充的区域，水饱和度为100%；过渡带是指饱和带上方逐渐由水饱和向气相逐渐过渡的区域；不透水带是指介于饱和带和地下水层以下，岩层中含水饱和度较低或完全无水的区域。
地下水的运动：地下水的运动是指地下水随着地表水和大气水进行水循环的运动。
地下水通过孔隙和裂隙的连通性进行流动，主要包括渗流和流通两种方式。
渗流是地下水通过水文岩层中的孔隙和裂隙，在重力的作用下，向下渗透并汇集到深层，形成水块或水冠。
流通是指地下水沿着相对连通的岩层间空隙或裂隙，由高压区流向低压区的过程。
地下水的排泄：地下水排泄通常通过泉水和井泉来实现。
泉水是地下水自然排出地表的方式，泉水包括冒泉、流泉和涌泉等形式。
井泉是人工开凿或钻探的地下水源，通过井泉可以将地下水抽取到地表供人们使用。
名词解释
名词解释1、水文地质学:研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下，地下水水量和水质的时空变化规律。
2、孔隙度:是指某一体积岩石(包括孔隙在内)中孔隙体积所占的比例。
若以n 表示岩石的孔隙度，V 表示包括孔隙在内的岩石体积，Vn 表示岩石中孔隙的体积，则：3、水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
4、给水度:地下水位下降一个单位深度时，单位水平面积饱水岩石柱体中在重力作用下给出的水的体积。
给水度的大小主要取决于岩性、初始地下水位埋深以及地下水位的下降速度。
5、水力梯度:为沿渗透途径水头损失与相应渗透途径长度的比值。
水力梯度可以理解为水流通过单位长途渗透途径为克服摩擦阻力所耗失的机械能。
也可以将水力梯度理解为驱动力，即克服摩擦阻力使水以一定速度流动的力量。
6、弱含(透)水层:指那些渗透性相当差的岩层，在一般的供排水中它们所能提供的水量微不足道，似乎可以看作隔水层；但是，在发生越流时，由于驱动水流的水力梯度大且发生渗透的过水断面很大(等于弱透水层分布范围)，就不能当成隔水层，这样的岩层称为弱透水层。
7、阳离子交替吸附作用：一定条件下，颗粒将吸附地下水中某些阳离子，而将其原来吸附的部分阳离子转为地下水中的组分，这便是阳离子交替吸附作用。
8、渗透系数:为水力梯度等于1时的渗透流速。
渗透系数K 的因次与渗透流速相同，一般采用m/d 或cm/s 为单位。
9、总矿化度:地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量称为总矿化度(总溶解固体)，以每公升中所含克数(g/L)表示。
10、脱硫酸作用:在还原环境中，当有有机质存在时，脱硫酸细菌能使S042-还原为H2S ： S042-+2C+2H2O —H2S+2HCO3-结果使地下水中S042-减少以至消失，HCO3- 增加，pH 值变大，这种作用称为脱硫酸作用。
简答题1、简述上层滞水、潜水、承压水的概念及其基本特征答: (1)上层滞水指赋存于包气带局部隔水层之上具有自由水面的重力水。
水文地质学基础 第一章 地球上的水及其循环.
广义的水圈应包括： 地球深层圈的水 矿物结合水 浅部层圈的水
重点掌握：
地球上水的起源； 地球上水的分布：
浅部层圈水的分布范围及其存在状态 深部层圈水的分布范围及其存在状态 广义水圈的范围
1.2 自然界的水循环
地球各层圈间水的相互联系、相互转化的过程。
自然界的水循环
水文循环
地质循环
H＋和OH－合成为H2O形成。
水文循环与地质循环的区别：
水文循环通常发生于地球浅层圈中，是H2O 分 子态水的转换，通常更替较快； 地质循环发生于地球浅层圈和深层圈之间，常 伴有水分子的分解与合成，转换速度缓慢。
重点掌握：
水文循环：循环范围，大循环，小循环， 水文循环的作用
地质循环：循环范围，初生水、再生水的定义 水文循环与地质循环的区别
（三）与水文循环有关的主要气象因素
气温 气压 湿度 蒸发 降水
1. 气 温
气温随时间的变化：昼夜变化、季节变化、 多年变化。
气温随空间的变化： 水平方向：由赤道向两极，气温由高到低。 垂直方向：对流层内，随高度增加，气温递 减。每升高100m，气温约降低 0.5°C。
2. 气压：（大气压力）
目前普遍接受的看法是：
组成地球水圈的水（包括地表水和地下 水），是在原始地壳形成以后，在整个地质 时期内从地球内部不断逸出而起源的。
2.地球上水的分布
浅部层圈水：从大气圈到地壳上
半部。分布有大气水、地表水、地 浅部层圈水
下水及生物体中的水。以自由态H2O
分子形式存在，以液态为主，也有
气态与固态存在。
陆地淡水占全球水量的2.532％
冰川和永久积雪虽然为淡水，但却难以开采利用;
水文地质学：地下水的循环_流动系统
>>系统的多级性： *多源系统中易产生多级多个地下水流动系统； *流动系统发育的规模与数目的控制因素： 介质的渗透性， 系统中不同源汇的势差有关(地形起伏)。
(4)在同一空间中，流动系统与所在的含水系统 的边界是相互交叠的。
(5)在人为活动影响下，地下水流动系统会发生 变化，但变化受到大的含水系统边界的制约，通 常不会越出大的含水系统边界(图8-4)。
(3)地下水流动系统的水动力特征
>>水头分布：
*地形高处，为高势区(势源)；地形低处，为低势区(势汇)。 *垂向运动中，由上至下，势能除克服摩擦消耗部分能量外， 势能向压能转化；由下至上，部分储存的压能释放转化为势能。 *水平运动中，由于上游的水头高度总要比下游高一些，因而 也是通过水的体积膨胀释放势能的。
二、研究意义 >>突破了把单个含水层作为功能单元的传统思维，力求
以系统的观点去考察、分析与处理地下水体： *地下水流动系统摆脱了传统的地质边界的制约，而以
地下水流作为研究实体。 >>揭示了地下水赋存与运动的整体性： *地下水流动系统的整体性体现于它具有统一的水流，
沿着水流方向，盐量、热量与水量发生有规律的演变，呈 现统一的时空有序结构，可用水流动系统的特点：
(1)区域水力连续性，从较长的时间尺度与较大的空间尺度 来考察问题，广大范围内的地下水存在着水力联系。
(2)地下水在流动中必须消耗机械能以克服摩擦。地下水的 补给提供了重力势能，驱动水运动。重力势能来源于地下水 的补给。地形控制着重力势能的分布，而不是地质条件。 Toth认为：从水力学角度看，地下水体的天然单元是地形盆 地，而不是地质盆地，驱动水流的势来自区域地形高处，水 从地形高处向地形低处运动(图8-7)。
《水文地质学基础》完整版
第一章地球上得水及其循环一、名词解释：1水文地质学：水文地质学就是研究地下水得科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量与水质得时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。
2。
地下水：地下水就是赋存于地面以下岩石空隙中得水。
3、矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用得地下水。
4。
自然界得水循环：自大气圈到地幔得地球各个层圈中得水相互联系、相互转化得过程、5。
水文循环：发生于大气水、地表水与地壳岩石空隙中得地下水之间得水循环。
6、地质循环：地球浅层圈与深层圈之间水得相互转化过程。
7. 大循环：海洋与大陆之间得水分交换、8. 小循环：海洋或大陆内部得水分交换。
9. 绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽得含量。
10. 相对湿度：绝对湿度与饱与水汽含量之比。
11。
饱与差：某一温度下，饱与水汽含量与绝对湿度之差。
12、露点：空气中水汽达到饱与时得气温。
13 .蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气得过程。
14。
降水：当空气中水汽含量达饱与状态时，超过饱与限度得水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面、14。
径流：降落到地表得降水在重力作用下沿地表或地下流动得水流。
1 5 .水系:汇注于某一干流得全部河流得总体构成得一个地表径流系统。
16。
水系得流域：一个水系得全部集水区域、17。
分水岭：相邻两个流域之间地形最高点得连线。
18 .流量:单位时间内通过河流某一断面得水量。
19。
径流总量：某一时间段内，通过河流某一断面得水量。
20。
径流模数：单位流域面积上平均产生得流量。
2 1.径流深度：计算时段内得总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到得平均水层厚度、22 .径流系数：同一时段内流域面积上得径流深度与降水量得比值。
二、填空1.水文地质学就是研究地下水得科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量与水质得时空变化规律。
水文地质学基础第2章地球中水的分布与循环
第2章地球中水的分布与循环本章学习内容：1.了解地球上的水与量的分布；2.从自然界的水循环特征，掌握水文循环与地质循环的概念；3.理解与水文循环有关的气象、水文因素；4.简介我国的水资源、地下水概况及中国地下水分区及煤矿水害分区。
本章重难点：水文循环与地质循环的区别与意义；水文循环的内外因条件2.1 地球中水的分布水的来源？星外说（太空）、星内说（空气密度增大：气态水-液体水）地球是一个富水的行星。
水是一种具有超乎寻常特征的分子（地球演化积极因子），可以在冰、液体、蒸汽和超临界流体之间变化，使之在各种地质作用中扮演十分重要的角色。
地球上的水从大气到地球表面至地核各个层圈都赋存有水。
即：浅部层圈水，如大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中；深部层圈水，如地幔的水和地核水。
1）浅部层圈水分布有大气水、地表水、地下水、生物体中的水矿物中的水，这些水均以自由态H2O分子或结合水（石膏）形式存在，以液态为主，也呈气态与固态存在。
我们从表1-1中，可以建立地球浅部层圈水的分布状况与数量概念。
表1-1 地球浅部层圈水的分布据联合国教科文组织资料，转引自中国大百科全书《大气科学·海洋科学·水文科学》卷。
未包括生物圈及岩石圈矿物结合水。
浅部层圈中水的总体积约为13.86×108（约14亿Km3）。
若将这些水均匀平铺在地球体表面，水深约为2718m。
但其中咸水约占97.47％，淡水只占2.53％。
2）浅部层圈水的淡水淡水Exp：含盐量小于0.5g/L的水。
浅部层圈中水的总体积约为13.86×108。
其中海水等咸水约占97.47%，淡水只占2.53%。
各淡水体的比例：约68.8%为冰川与积雪（分布在难以利用的高山和南、北极地区），0.3%为河湖，30%为地下水，其他淡水占0.9%。
淡水资源分布极不均衡，现状：人少水多、人多水少。
3）深部层圈水（了解）地球深层圈水分布于岩石圈以下直到下地幔这一范围内。
水文地质学基础
东华理工大学水文地质学基础复习资料1水文循环：指发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中地下水之间的水循环。
2水文循环的划分循环路径不同：大循环（海-陆）与小循环（海-海，陆-陆）时空尺度不同：全球水文循环，流域水文循环，水-土-生系统水文循环3水文循环的特点循环途径短、速度快、转换交替迅速、仅涉及浅部层圈水。
4水文循环的作用：通过循环—水的质量得以净化、水的数量得以再生5 绝对湿度：指某一地区在某时刻空气中的水汽含量（指实际水汽含量）。
6相对湿度：指绝对湿度（实际水汽含量）与饱和水汽含量之比，常用代号r7空气中的水汽含量达到饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，并以液态或固态的形式降落于地面，这就是降水。
气候：指某区域的天气平均状态，一般指多年平均状态，并以气象要素的多年平均值表征，称为该区域的气候。
径流：指降落于地面的降水在重力作用下，沿地表或地下流动的水流，分为地表径流与地下径流。
水系：指汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
图流域：指一个水系的全部集水区域，流域范围内的降水通过各级支流汇注于干流。
分水岭：指相邻两个流域之间地形最高点的连线，这是地表水的分水岭。
径流要素径流总量（W）：某时段T内，通过河流某一断面的总水量，单位为m3径流模数（M）：单位流域面积平均产生的流量，单位为L/s·Km2径流深度（Y）：计算时段内的总径流量均匀分布在测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度，单位：mm径流系数（）：同一时间段内流域面积上的径流深度Y（mm）与降水量X（mm）的比值。
孔隙（pore）指松散岩石颗粒或颗粒集合体之间的空隙。
孔隙度是描述松散岩石中孔隙多少的指标影响砂砾石孔隙度大小的主要因素是颗粒的分选程度及排列情况。
颗粒形状、胶结与充填也会影响孔隙度。
颗粒形状愈不规则，孔隙度愈大。
分选程度差，颗粒大小愈悬殊，孔隙度愈小。
结合水.附着于固体表面，在自身重力作用下不能运动的水在自身重力作用响下可以自由运动的水叫重力水细力的方向：作用方向始终指向弯曲液面的凹侧岩石的水理性质;容水度、含水量、持水度、给水度和渗透性(渗透系数)。
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第一章地球上的水及其循环一、名词解释：I •水文地质学：水文地质学是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律，并研究如何运用这些规律去兴利除害，为人类服务。
2. 地下水：地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3 •矿水：含有某些特殊组分，具有某些特殊性质，因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4•自然界的水循环：自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5•水文循环：发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
6•地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
7.大循环：海洋与大陆之间的水分交换。
&小循环：海洋或大陆内部的水分交换。
9. 绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10. 相对湿度：绝对湿度和饱和水汽含量之比。
II •饱和差：某一温度下，饱和水汽含量与绝对湿度之差。
12. 露点：空气中水汽达到饱和时的气温。
13. 蒸发：在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14. 降水：当空气中水汽含量达饱和状态时，超过饱和限度的水汽便凝结，以液态或固态形式降落到地面。
14 •径流：降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
15. 水系：汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16. 水系的流域：一个水系的全部集水区域。
17. 分水岭：相邻两个流域之间地形最高点的连线。
18. 流量：单位时间内通过河流某一断面的水量。
19. 径流总量：某一时间段内，通过河流某一断面的水量。
20. 径流模数：单位流域面积上平均产生的流量。
21. 径流深度：计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。
22. 径流系数：同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空1. 水文地质学是研究地下水的科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。
《水文地质学》自然界的水循环-图
气压
气压向两侧下降
空气
空气
气流
亚热带 高压带
气流 下降
气流
低压带 赤道
亚热带 高压带
相对低 压带
极地 高压带
• 湿度
（1）绝对湿度与相对湿度 绝对湿度：某一地区某一时刻空气中水汽的含量 饱和水汽含量：在某一温度下空气中可容纳的最大 水汽数量 相对湿度：绝对湿度与饱和水汽含量之比
体 积(km3) 12 900
l 338 000 000 24 064 100 176 400 1l 470 2 120 16 500
23 400 000 300 000
1 385 983 490
％ 0.001 96.5 1.74 0.013 0.0008 0.0002 0.001
1.7 0.022
地球表面有生命的地带被称为“生 物圈”。它包括地球上一切生命有机体 （植物、动物和微生物）及其赖以生 存和发展的环境（空气、水、岩石、 土壤等）。生物群落与环境之间以及 生物群落内部通过能量流动和物质循 环形成一个统一整体，即生态系统， 生物圈是地球上最大的生态系统。群 落内部依靠食物链维系着物质和能量 的平衡和流动，生物和环境之间也因 物质和能量的制约而达到一种较稳定 的状态，即生态平衡。生物与环境之 间、生物群落内部以及人类与生物环 境之间时刻存在着复杂的相互作用， 研究这 些相互作用将有助于人类更好 地保护自身生存环境。
据研究，初期地球上水很少，最早是 从大气中分化出来的。当时 大气中的大 量水气，由于温度降低，以尘埃为凝结 核，形成水滴降落地面。更多的水来自 地球内部岩石中的结晶水，它们由于温 度升高形成水汽，随火山活动等逸出地 壳进入大气中，经凝结降落地面，因此 水圈是整个地质时期由小到大，长期积 累的结果。
水文地质学中的水文循环和地质构造
水文地质学中的水文循环和地质构造在地球上，水资源是非常重要的一种资源，对于我们来说也是必不可少的。
而作为水资源的重要研究方向之一，水文地质学需要研究地下水的起源、分布与运移规律，以及地质环境对其产生的影响。
而水文循环与地质构造是水文地质学的两个重要方面，本文将分别从这两个角度探讨。
一、水文循环水文循环是指在地球上，水体不断进行从大气到水陆系统再到地下水系的转移过程。
地球上的大气中充满了水蒸气，当空气中的水蒸气遇到冷空气或遇到水蒸气充沛的气团时，就会凝结成为水滴或冰晶，形成了雨、雪、雾等降水。
降水后，一部分的水会进入土壤、岩石缝隙和地下水系统中，而剩下的则会流到河流、湖泊、海洋等水域中，形成地表水。
而地下水则在地下岩石或土壤缝隙中，经过渗透、地下径流和补给等过程，最终会和地表水相互衔接，形成一个完整的水文循环过程。
在水文循环中，地质构造对于地下水的产生和补给起着至关重要的作用。
地球上地下岩石中含有大量水分，而这些水分往往是在地质过程中形成的。
例如，在一些地区，岩石内部存在着许多裂隙和空洞，会自然聚集地下水。
而覆盖在岩石上的土层也会起到与岩石内部裂隙相同的作用。
因此，在分析岩石矿床、地下水运动规律和地表地下水交换过程等问题时，都需要考虑地质构造对其的影响。
二、地质构造地质构造是指地球表层和岩石体内各种地学因素相互作用形成的空间结构和某些特殊岩石类型。
地球的地壳是由许多不同材料组成的，这些材料通过岩层的抬升和下沉，构成了不同年代、不同岩性和不同结构的地质单元。
这些地质单元中有的是盆地，有的是山脉，有的是高原，它们有着不同的地质特征，因此导致了地球上的各种地貌地形。
地质构造是地下水的形成和分布的重要因素之一，也是水文地质学所研究的重要对象。
例如，在一个山区，山脉的雨水渗透到地下后，由于地势高低差异，水就会沿着斜坡往下流，形成一些狭长的下山水流路，这就是山区的地下水系统。
而在盆地的地下水系统中，由于盆地周围的山脉拦截了盆地中的大部分降水，盆地内的水更多是由地下水补给，因此其地下水的水文循环要比山区复杂得多。
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第一章地球上的水及其循环一、名词解释:1.水文地质学:水文地质学就是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量与水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。
2.地下水:地下水就是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3.矿水:含有某些特殊组分,具有某些特殊性质,因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4.自然界的水循环:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5.水文循环:发生于大气水、地表水与地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
6.地质循环:地球浅层圈与深层圈之间水的相互转化过程。
7.大循环:海洋与大陆之间的水分交换。
8.小循环:海洋或大陆内部的水分交换。
9.绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10.相对湿度:绝对湿度与饱与水汽含量之比。
11.饱与差:某一温度下,饱与水汽含量与绝对湿度之差。
12.露点:空气中水汽达到饱与时的气温。
13.蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14.降水:当空气中水汽含量达饱与状态时,超过饱与限度的水汽便凝结,以液态或固态形式降落到地面。
14.径流:降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
15.水系:汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16.水系的流域:一个水系的全部集水区域。
17.分水岭:相邻两个流域之间地形最高点的连线。
18.流量:单位时间内通过河流某一断面的水量。
19.径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面的水量。
20.径流模数:单位流域面积上平均产生的流量。
21.径流深度:计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。
22.径流系数:同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空1.水文地质学就是研究地下水的科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量与水质的时空变化规律。
2.地下水的功能主要包括:资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。
水文地质学 水文循环
>>各种水体不断运动、转化，使地球上各种水体不断更新 ，维护全球水的动态平衡，也使陆地水得以更新、补充，可 以保证在其再生速度水平上的永续利用──也是可持续发展 保证。
>>水文循环是自然界最基本最重要的物质循环之一。通过 水的携带、溶解，促使自然界物质的运动；对地表吸收的太 阳辐射能起着吸收、转化、传输和调节的作用，从而实现了 四大圈层之间物质的迁移和能量的转换。
>>水循环不仅影响着全球的气候和生态，而且使水成为自然 界最富动力作用的因子，通过物理、化学作用，不断塑造着各 种地表形态。如：大气运动输送水汽，一般使沿海气候湿润， 而内地干旱少雨，在全球形成两大多雨带(热带多雨带、温带 多雨带)和两大少雨带(副热带少雨带，极地少雨带)。
1.2.1.4 小结
>>水文循环的特点──速度快、途径短、转化迅速。 >>水文循环的内因──固、液、气三相可相互转化。 >>水文循环动力条件──太阳辐射和重力的共同作用。 >>水文循环的形式──蒸发、径流、降水。
1.2.1 水文循环
水文循环是发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的 地下水之间的循环。
1.2.1.1 水文循环的过程及其分类
水文循环的过程见图1-1和图1-2。
大循环内循环
小循环 内陆循环
海内上陆内间循循环环的的特特点点是是
凝凝结结
水水汽汽水输输汽送送输送
蒸蒸发发 蒸发
降降降水水水
地表径流
下渗 地下径流
江河汇聚 陆海地洋水海洋
水文地质
1水位循环：发生与大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的循环。
地质循环：地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
水文地质学是研究地下水的科学。
他研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。
地下水的功能主要包括：资源、生态环境因子、灾害因子、地址营力、或信息载体。
水文循环分为大小循环水循环是在太阳辐射和中立作用下，以蒸发、降水和径流等方式周而复始进行的。
水文循环和地质循环的区别？水文循环通常发生于地球浅层圈中，是H2O分子态水转换，通常更替较快；地址循环发生于地球浅层圈和深层圈之间，常伴有水分子的分解与合成，转换速度较慢。
岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。
空隙的多少、大小、形状、连通情况、分布规律，对地下水的分布和运动具有重要影响。
岩石空隙可以分为松散岩石中的孔隙坚硬岩石中的裂隙可溶岩石中的溶穴地下水按岩层的孔隙类型可分为孔隙水裂隙水岩溶水毛细现象是发生在固液气三相界面上的通常以容水度含水量给水度持水度和透水性来表征与水分的储容和运移有关的岩石性质岩性对给水度的影响主要表现为空隙的大小多少松散岩石中，决定透水性好坏的主要因素是孔隙大小，只有再来空隙大小达到一定程度，孔隙度才对岩石的透水性起作用简述影响孔隙大小的因素，并说明如何影响？影响孔隙大小的因素有：颗粒大小、分选程度、和颗粒排列方式当分选性较好时，颗粒越大，孔隙越大。
当分选性较差时，由于粗大的颗粒形成的孔隙被小颗粒所充填，孔隙大小取决于实际构成孔隙的细小颗粒直径。
排列方式的影响：立方体排列比四面体排列孔隙打。
简述影响孔隙度大小的主要因素，并说明如何影响？孔隙度大小的因素有：颗粒排列情况、分选程度、颗粒性状及胶结程度。
排列方式越规则、分选性约好、颗粒性状越不规则、胶结填充越差是，孔隙度越大，反之亦然地壳岩石中水的存在形式有哪些？地壳岩石中水的存在形式：1岩石骨架中的水（沸石水结构水结晶水）2岩石孔隙中的水（结合水液态水固态水气态水）结合水、中丽水毛毛细水有何特点？结合水苏富裕固体表现，不能在自身重力影响下运动，水分析排列紧密、密度大，具有抗剪程度岩石空隙分为哪几类，葛优什么特点？岩石空隙分为：孔隙裂隙和溶穴孔隙分布于颗粒之间，联通号，分布均匀，在不同方向上孔隙通道的大小和多少都很接近；裂隙具有一定的方向性，连通性较为孔隙为差，分布不均匀；溶穴的孔隙大小悬殊二切分布极不均匀。
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>>水循环不仅影响着全球的气候和生态，而且使水成为自然 界最富动力作用的因子，通过物理、化学作用，不断塑造着各 种地表形态。如：大气运动输送水汽，一般使沿海气候湿润， 而内地干旱少雨，在全球形成两大多雨带(热带多雨带、温带 多雨带)和两大少雨带(副热带少雨带，极地少雨带)。
1.2.1.4 小结
>>水文循环的特点──速度快、途径短、转化迅速。 >>水文循环的内因──固、液、气三相可相互转化。 >>水文循环动力条件──太阳辐射和重力的共同作用。 >>水文循环的形式──蒸发、径流、降水。
降降降水水水
地表径流
下渗 地下径流
江河汇聚 陆海地洋水海洋
1.2.1.2 水文循环中水体更新周期
水体类型
更新周期
极地冰川 约10000年
世界大洋 约2500年
高山冰川 约1600年
湖 泊 约17年
沼 泽 约5年
河 水 约5天
大 气 水 约8天
地 下 水 几天-若千万年不等
1.2.1.3 水文循环的作用及意义
1.2.1 水文循环
水文循环是发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的 地下水之间的循环。
1.2.1.1 水文循环的过程及其分类
水文循环的过程见图1-1和图1-2。
大循环──海陆间循环Байду номын сангаас
水文循环分为
海上内循环
小循环 内陆循环
海内上陆内间循循环环的的特特点点是是
凝凝结结
水水汽汽水输输汽送送输送
蒸蒸发发 蒸发
>>地球各种水体通过蒸发(或蒸腾)、水汽输送、降水、下 渗、径流等一系列过程和环节，把大气圈、水圈、岩石圈和 生物圈联系起来，构成一个庞大的永不停息的大系统。
>>各种水体不断运动、转化，使地球上各种水体不断更新 ，维护全球水的动态平衡，也使陆地水得以更新、补充，可 以保证在其再生速度水平上的永续利用──也是可持续发展 保证。